IV. BÉFLEXION DE LA LUHIÈBE, OU CATOPTBIQUE

Ëodide paraît être le premier qui ait parlé de lacatoptrique ; vinrent ensuite Alhazen et Yiteliien, dans les xi^ et xii® siècles. Parmi les modernes, nous citerons le P. Tacquet, le P. Fabri^ Jacques Grégory, Isaac Barro w , etc. , etc: Les propriétés de réflexion de la lun^ière ont été traitées fort au long par i^ P. Xacquet et par Sinith.

Lprsqu^un rayon de lumière tombe sur une surface polie, telle que celie d'un miroir, il se réfléchit en faisant un angle de réflexion ^al à l'angle d'incidence; le rayon incident et le rayon réfléchi ^ont situés dans un plan normal à la surface réfléchissante au point de réflexion. La réflexion de la lumière a été expliquée dans la théorie des ondulations et dans celle de l'émission par leur fondateur. Newton fut obligé d'admettre que la réflexion était due à l'effet de certaines forces rq[>ulsives exercées sur les molécules lumineuses par les particules pondérables du corps réfléchissant. Huygheus n'eut pas besoin de torturer sa théorie ; il se borna à dire que lorsque le mouvement ondulatoire des molécules de l'éther arrive à la surface d'un corps réfléchissant, qui est également la surface de séparation de deux portions de réther n'ayant pas la même densité, une portion de ce mouvement revient du même côté de la surface et produit la réflexion de la lumière.

Suivant l'explication de Newton, il semblerait que, quelle que fût .rincldence sous laquelle un rayon arrive à la surface, la même guantité de lumière devrait être réfléchie. Mais il n'en est pas ainsi d'après les expériences de Bouguer, entreprises dans le but de comparer l'intensité de la lumière réfléchie à celle de la lumière incidente. ^Les conséquences que ce physicien en a déduites, sont conformes auK résultats trouvés par Fresnel et M. Arago, au moyen d'un autre procédé; car ils ont conclu de leurs expériences que, pour une même surface réfléchissante, la quantité de lumière réfléchie diminue à mesure que le faisceau incident, ayant toiyours la même intensité, yaf^oche de la normale ; et. que, pour une même incidence, des surfaces de nature différente réfléchissent des portions très-différentes de ce même faisceau. Pour expliquer la réflexion de la lumière dans la théorie de Newton, il faudrait donc admettre une modification dans la force qui s'exei^ce entre les molécules de la surface et rçelle^ ^e la lumière, suivant l'obliquité du riiyon lumineux; hypothèse ^ui sépare l'explication de la réflexion de celle de la réfraction.

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En se réfléchissant sur des surfaces de formes diverses, la lumière donne lieu à des effets qui ont été observés depuis bien longtemps. Isaac Barrow est le premier physicien qui ait décrit ces effets avec précision à l'égard des miroirs sphériques. 11 se produit, en effets dans ces miroirs , des surfaces brillantes qui reçoivent plus de lumière que les parties adjacentes^ et auxquelles on a donné le nom de caustiques par réflexion. Parmi les physiciens et les géomètres qui se sont le plus occupés des caustiques, nous citerons d'abord Tsimaus (Mém. de Leipzig, 1682), puis J. JBernouilli, Malus, Petit, etc., etc. La propriété réfléchissante des miroirs courbes a été, diton, mise à profit par Archimède pour incendier la flotte des Romains; il composa, à cet effet, un système de miroirs plans pour remplacer un miroir courbe. Buffon fit aussi usage d'un miroir de ce genre, dont la distance focale était de 25°^ ,98, et avec lequel il obtint de grands effets de combustion.

La réflexion de la lumière a été mise à profit, depuis le commencement de ce siècle, pour mesurer les angles des cristaux avec une extrême précision. Les instruments employés à cet usage sont nommés gonio* mètres àr^eoTfon.Malusen imagina un qui sert à déterminer lesangles des cristaux d'une certaine dimension ; tandis que Wollaston a enri« chi la science d'un autre instrument, fondé sur le même principe, et qui sert à trouver les angles des cristaux les plus petits ; il a reçu de grands perfectionnements en Allemagne, particulièrement de la part de M. Mitscherlich. Enfin , on a fait une autre application de la lumière pour la construction de l'héliostat, instrument qui sert à rendre fixe un rayon solaire réfléchi, malgré le mouvement apparent du soleil.

On sait que lorsque l'on reçoit un rayon lumineux dans une chambre obscure, ce rayon change bientôt de place en raison du mouvement diurne apparent du soleil. Le but de Fhéliostat est de faire mouvoir une surface réfléchissante ; de telle sorte que, malgré le mouvement apparent du soleil, les rayons qui tombent sur ce miroir soient constamment réfléchis suivant la même direction. Sgravesand a le premier résolu ce problème au moyen d'un mouvement d'horloge, et récemment, l'héliostat a reçu de grands perfectionnements de la part de M. Gambey.